рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Лимитирующие экологические факторы

Лимитирующие экологические факторы - раздел Экология, КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Экология» 1 семестр Впервые На Значение Лимитирующих Факторов Указал Немецкий Агрохимик Ю. Либих ...

Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю. Либих в середине XIX в. Он установил закон минимума:урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме. Если в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество, например, фос­фор, содержится в количествах, близких к минимуму, то это может снизить урожай. Но оказалось, что даже те же самые минеральные ве­щества, очень полезные при оптимальном содержании их в почве, сни­жают урожай, если они в избытке. Значит, факторы могут быть лими­тирующими, находясь и в максимуме.

Таким образом, лимитирующими экологическими факторамиследу­ет называть такие факторы, которые ограничивают развитие организ­мов из-за их недостатка или избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Их иногда называют ограничивающими факторами.

Что касается закона минимума Ю. Либиха, то он имеет ограни­ченное действие и только на уровне химических веществ. Р. Митчерлих показал, что урожай зависит от совокупного действия всех факторов жизни растений, включая сюда температуру, влажность, осве­щенность и т. д.

Различия в совокупном и изолированном действиях относятся и к другим факторам. Например, с одной стороны, действие отрицатель­ных температур усиливается ветром и высокой влажностью воздуха, но с другой – высокая влажность ослабляет действие высоких темпе­ратур и т. д. Но несмотря на взаимовлияние факторов, все-таки они не могут заменить друг друга, что и нашло отражение в законе незави­симости факторов В. Р. Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим. Например, нельзя действие влажности (воды) заменить действием углекислого газа или солнечного света и т. д.

Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или, наобо­рот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может ока­заться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называют пределами толерантности.

Относительно действия одного фактора можно проиллюстриро­вать этот закон так: некий организм способен существовать при тем­пературе от минус 5 до плюс 25 °С, т. е. диапазон его толерантности ле­жит в пределах этих температур. Организмы, для жизни которых тре­буются условия, ограниченные узким диапазоном толерантности по величине температуры, называют стенотермными («стено» – узкий), а способные жить в широком диапазоне температур – эвритермными («эври» – широкий) (рис. 1.3).

Подобно температуре действуют и другие лимитирующие факто­ры, а организмы по отношению к характеру их воздействия называют, соответственно, стенобионтами и эврибионтами. Например, говорят, организм стенобионтен по отношению к влажности или эврибионтен к климатическим факторам и т. п.

 

 

 

Организмы, эврибионтные к основным климатическим факторам, наиболее широко распростране­ны на Земле.

Диапазон толерантности организма не остается постоянным – он, например, сужается, если какой либо из факторов близок к како­му-либо пределу или при размножении организма, когда многие фак­торы становятся лимитирующими. Значит, и характер действия экологических факторов при определенных условиях может меняться, т.е. он может быть, а может и не быть лимитирующим. При этом нельзя забывать, что организмы и сами способны снизить лимити­рующее действие факторов, создав, например, определенный микроклимат (микросреду). Здесь возникает своеобразная компенсация факторов, которая наиболее эффективна на уровне сообществ, реже – на видовом уровне.

Такая компенсация факторов обычно создает условия для физио­логической акклиматизации вида-эврибиота, имеющего широкое рас­пространение, который, акклиматизируясь в данном конкретном месте, создает своеобразную популяцию, которую называют экотипом, пределы толерантности которой соответствуют местным условиям. При более глубоких адаптационных процессах здесь могут появиться и генетические расы.

Итак, в природных условиях организмы зависят от состояния критических физических факторов, от содержания необходимых веществи от диапазона толерантности самих организмов к этим и другим компонентам среды.

1 .Кругооборот углерода.

Сложный механизм эволюции на Земле определяется химическим элементом «углерод». Углерод - составная часть скальных пород и в виде СО- часть атмосферного воздуха. Источники СО - вулканы, дыхание, лесные пожары, сжигание топлива, промышленность и др.

Атмосфера интенсивно обменивается СО с мировым океаном, где его в 60 раз больше, чем в атмосфере, т.к. СО хорошо растворяется в воде (чем ниже температура - тем выше растворимость, т.е. СОбольше в низких широтах). Океан действует как гигантский насос: поглощает СО в холодных областях и частично «выдувает» в тропиках.

Избыточное количество СО в океане соединяется с водой, образуя угольную кислоту. Соединяясь с Са, К, Na, образует стабильные соединения в виде карбонатов, которые оседают на дно.

Фитопланктон в океане в процессе фотосинтеза поглощает СО. Умирая, организмы попадают на дно и становятся частью осадочных пород. Это показывает взаимодействие большого и малого кругооборота веществ.

Углерод С из молекулы СО2 в ходе фотосинтеза включается в состав глюкозы, а затем в состав более сложных соединений, из которых построены растения. В дальнейшем они переносятся по пищевым цепям и образуют ткани всех остальных живых организмов в экосистеме и возвращаются в окружающую среду в составе СО2.

Также углерод присутствует в нефти и угле. Сжигая топливо, человек также завершает цикл углерода, содержащегося в топливе - так возникает био- технический кругооборот углерода.

Оставшаяся масса углерода находится в карбонатных отложениях дна океана (1,3-10т), в кристаллических породах (1-10т), в угле и нефти (3,4- 10т). Этот углерод принимает участие в экологическом кругообороте. Жизнь на Земле и газовый баланс атмосферы поддерживается относительно небольшим количеством углерода (5-10т).

2. Кругооборот фосфора.

Этот элемент входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутри клеток, в костную ткань. В различных минералах фосфор содержится в виде ионов PO. Фосфаты растворимы в воде, но не летучи. Растения поглощают ионы PO из водного раствора и включают в состав различных органов соединений. По пищевым цепям он переходит от растений к другим организмам. На каждом этапе фосфор может быть выведен из организма в составе мочи.

Разница с кругооборотом углерода - в кругообороте углерода есть газообразная фаза (СО2), у фосфора - газовой фазы нет.

Фосфаты циркулируют в экосистеме лишь в том случае, если содержащие фосфор отходы жизнедеятельности откладываются в местах поглощения данного элемента. В естественных экосистемах так и происходит. Фосфор может также поступать с моющими средствами и удобрениями.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Экология» 1 семестр

высшего профессионального образования... Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ... Волгодонский инженерно технический институт филиал НИЯУ МИФИ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Лимитирующие экологические факторы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Предмет и задачи экологии
Наиболее распространенным определением экологии как науч­ной дисциплины является следующее: экология– наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимоотношения меж­

Главные уровни организации жизни и экология
Ген, клетка, орган, организм, популяция, сообщество (биоце­ноз) – главные уровни организации жизни. Экология изучает уровни биологической организации от организма до экосистем. В ее основе, как и в

Организм как живая целостная система
Организм – любое живое существо. Он отличается от неживой природы определенной совокупностью свойств, присущих только живой материи: клеточная организация; обмен веществ по ведущей роли белков и ну

Среде обитания и экологические факторы
Среда обитания организма – это совокупность абиотических ибиотических уровней его жизни. Свойства среды постоянно меня­ются и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим из­менениям.

Кругооборот азота.
Азот входит в состав белков. Кругооборот азота несколько сложен, т.к. он включает газообразную и минеральную фазу. Основная часть азота находится в воздухе (78%). Однако растения

Лекция 2. Экология популяций.
Популяция, её структура и свойства. Основные характеристики и параметры популяции. Кривые выживания. Кривые роста популяции. r и k стратегии. Популяция – это исторически сложившаяся

Определение экосистемы. Свойства экосистемы. Структура экосистемы. Разнообразие экосистем биосферы
Предметом экологии является изучение условий закономерностей существования, формирования и функционирования экосистем. Объектом экологии является экосистема.

Типы пресноводных экосистем
Ленточные (стоячие воды): озера, пруды и т. д. Лотические (текучие воды): реки, ручьи и т. д. Заболоченные угодья: болота и болотистые леса Типы морских экосистем Открыты

Структурная организация экосистемы
Структурой экосистемы принято называть совокупность ее системообразующих связей. Учитывая характер взаимодействий между биотическим и абиотическим компонентами, можно выделить несколько аспектов ед

Гомеостаз и динамика экосистемы
Гомеостаз - способность биологических систем (организма, популяции и экосистем) противостоять изменениям и сохранять равновесие. Для управления экосистемами не требуется регуляция извне - это са

Пищевая сеть. Трофические уровни.
При изучении биотической структуры экосистемы становится очевидным, что одно из важнейших взаимоотношений между организмами - это пищевое. Можно проследить бесчисленные пути движения вещества в эко

Кругооборот веществ в биосфере
4.1.Биосфера: понятие, структура Перед современным обществом стоит задача сохранить природные богатства сегодня и предупредить отрицательные последствия в будущем. Для это

Кругооборот веществ в биосфере
Процессы фотосинтеза органических веществ продолжаются сотни миллионов лет. Но поскольку Земля конечное физическое тело, то любые химические элементы также физически конечны. За миллионы лет они до

Общие положения
Биосфера,весьма динамичная планетарная экосистема, во все пе­риоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате д

Загрязнение - главнейший вид негативного воздействия на биосферу
Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательно­го (негативного) воздействия человека на биосферу является загряз­нение. Большинство экологических ситуаций в мире

Промышленное производство и его воздействие на окружающую среду.
Ещё в начале века Вернадский отметил, что деятельность человека стала сравнима с геологическими преобразованиями. В настоящее время человек использует более 60% суши и более 15% речных вод. Ежегодн

Структура и состав атмосферы
Атмосфера – это газовая оболочка Земли, состоящая из нескольких слоёв, между которыми находятся переходные слои – паузы. Наиболее плотная – нижняя часть атмосферы – тропосфера. Она

Источники загрязнения атмосферы
Существуют два разных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль ву

Химические превращения веществ в атмосфере.
Практически все химические вещества, попадая в атмосферу претерпевают превращения под действием солнечного света. Так, молекула А при взаимодействии с квантом света переходит в возбуждённое состоян

Последствия загрязнения атмосферы
Запылённость. Запылённость атмосферы оказывает влияние на отражающую способность Земли. Существует стандарт на суммарную запылённость атмосферы: 1500 кг/га. В промышленных районах з

Употребление воды.
Ежегодно люди расходуют около 3000 км3 воды, из них 150 км3 безвозвратно. Больше всего воды потребляет сельское хозяйство. Причём ¾ безвозвратно. Например: на производс

Источники загрязнения гидросферы
1) Атмосферные воды, промывающие из воздуха естественные и искусственные загрязнения. 2) Промышленные сточные воды. 3) Бытовые сточные воды. Ежегодно в мире образуются ок

Загрязнения литосферы
Литосфера – это верхняя твёрдая оболочка Земли, включающая в себя земную кору и верхнюю часть мантии Земли. Литобиосфера – эта та часть литосферы, в которой присутствуют живы

Защита атмосферы
Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами использу­ет следующие меры: – экологизацию технологических процессов;

Защита гидросферы
Поверхностные воды охраняют от засорения, загрязнения и исто­щения. Для предупреждения засорения принимают меры, исклю­чающие попадание в поверхностные водоемы и реки строительного мусора, твердых

Защита литосферы
Защита почв от прогрессирующей деградации и необоснованных потерь – наиболее острые экологические проблемы в земледелии, которые еще далеки от своего решения. В число основных звеньев экол

Защита от отходов производства и потребления
  В данном разделе используются следующие основные понятия: утилизация отходов (упрощение) – извлечение из них и хозяйственное использование различных по

Глобальные экологические проблемы
Экстремальные разрушительные воздействия на природную ок­ружающую среду могут иметь антропогенный (военные действия, ава­рии, катастрофы) и природный характер (стихийные бедствия).

Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы
К важнейшим экологическим последствиям глобального загряз­нения атмосферы относятся: 1) возможное потепление климата («парниковый эффект»); 2) нарушение озонового слоя; 3

Нарушение озонового слоя
Озоновый слой (озоносфера)охватывает весь земной шар и распо­лагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией озона на высоте 20 – 25 км. Насыщенность атмосферы озон

Кислотные дожди
Одна из важнейших экологических проблем, с которой связывают окисление природной среды, – кислотныедожди. Образуются они при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксид

Энергетические ресурсы.
Энергетические ресурсы делятся на возобновимые и невозобновимые. К невозобновимым относятся уголь, нефть, газ, торф, ядерное топливо, легкие элементы, которые могут быть использованы в тер

Общие инженерные принципы природопользования
I принцип: Системный подход к проблемам природопользования и окружающей среды. Природа, как объект деятельности человека, представляет собой чрезвычайно сложную с

Экологический мониторинг
Чтобы по возможности исключить неблагоприятное влияние человека на природу необходимо: 1) Вести текущий учёт изменений в окружающей среде 2) Научиться прогнозировать развитие этих

Ущерб от загрязнения окружающей среды
Для поддержания качества окружающей среды требуются существенные затраты. Качество окружающей среды – это степень соответствия окружающей среды потребностям живых организмов.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги